Однофазний колекторний двигун потужністю 200 Вт та частотою обертання 12000 об/хв

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОДНОФАЗНИЙ КОЛЕКТОРНИЙ ДВИГУН потужністю 200 Вт ТА ЧАСТОТОЮ ОБЕРТАННЯ 12000 об/хв.



Зміст

ВСТУП

1. Обґрунтування прийнятих рішень

2. Електромагнітний розрахунок двигуна

3. Тепловий розрахунок двигуна

4. Опис конструкції двигуна

5. Технологічний процес виготовлення колектора

6. Охорона праці

Список використаної літератури



Вступ

Загальною особливістю двигунів змінного струму, як і взагалі машин змінного струму, є те, що велика їх кількість -- це машини, що живляться від однофазних мереж. В якості двигунів змінного струму, на даний час, використовуються асинхронні, синхронні та колекторні мікромашини.

Колекторні двигуни можуть бути постійного, змінного струму та універсальні. Велика частина колекторних двигунів змінного струму випускається для роботи від мереж з промисловою частотою 50 Гц, стандартними напругами 127 В або 220 В. Для побутової техніки випускаються двигуни з частотами обертання від 3000 до 25000 об./хв.

Широкому розповсюдженню однофазних колекторних двигунів сприяв цілий ряд іх позитивних якостей, за якими вони вигідно відрізняються від асинхронних та синхронних двигунів. Позитивні властивості однофазних колекторних двигунів наступні: можливість отримання найрізноманітніших частот обертання; просто, плавно та економічно в широкому діапазоні змінювати частоту обертання; відносно високий ККД; великі пускові моменти при невеликих пускових струмах; малі габаритні розміри і маса.

Основним недоліком однофазних колекторних двигунів, як малих, так і великих потужностей, що обмежує область їх застосування, є наявність в них щітково-колекторного вузла, що знижує надійність роботи, особливо при роботах в тяжких умовах експлуатації.

Серед великого різноманіття однофазних колекторних двигунів, у побуті найчастіше застосовуються однофазні колекторні двигуни змінного струму з послідовним збудженням. Відмінність їх заключається в тому, що вони мають не литі, а шихтовані з листової електротехнічної сталі не тільки якір, але і станину, і полюс.

Великим недоліком однофазних колекторних двигунів змінного струму, є погана їх комутація -- значне іскріння під щітками. До недоліків можна віднести те, що вони є джерелами шуму і радіозавад. Позитивними якостями однофазних колекторних двигунів змінного струму, що сприяють їх досить широкому розповсюдженню, не дивлячись на недоліки.

По-перше, можливість отримання при промисловій частоті 50 Гц практично будь - яких частот обертання;

По-друге, можливість простого, плавного регулювання частоти обертання. Ці двигуни особливо широко застосовуються там, де при промисловій частоті 50 Гц потрібно отримати високі частоти обертання -- 3000-25000 об./хв.; чого неможливо досягнути за допомогою інших типів двигунів.



1. Обґрунтування прийнятих рішень

В даній роботі я розраховував однофазний колекторний двигун потужністю 200 Вт та частоту обертання 12000 об/хв. Двигуни цього типу мають ряд позитивних властивостей, які спричинили таке їх використання: можливість отримувати великі швидкості обертання, порівняно великий пусковий момент, невеликі розміри і масу.

До недоліків однофазних колекторних двигунів належать наявність щітково-колекторного вузла, який спричиняє збільшення вартості двигуна та радіозавади.

Як відомо, технічні показники двигуна значною мірою залежать від величини електромагнітних навантажень (лінійного навантаження і магнітної індукції).

При малих електромагнітних навантаженнях двигун матиме високий коефіцієнт корисної дії, але збільшиться зужиття міді та електротехнічної сталі. І навпаки, при завищених електромагнітних навантаженнях двигун матиме мале зужиття міді та електротехнічної сталі, але низький коефіцієнт корисної дії.

У дипломному проекті електромагнітний розрахунок двигуна виконували на комп'ютері за допомогою складеної в середовищі MathCad 14 програми. Загалом було пораховано 3 варіанти електромагнітного розрахунку.

Більшість порахованих варіантів мали незадовільні техніко-економічні показники, тому були відкинуті.

У пошуках варіанту двигуна, який би задовольнив задані умови, змінювались значення лінійного навантаження, магнітної індукції в повітряному проміжку.

Збільшення лінійного навантаження якоря А призводить до таких наслідків:

· Зменшується діаметр якоря і розрахункова довжина машини, внаслідок чого зменшується об'єм якоря і маса сталі.

· Збільшується кількість провідників обмотки якоря Na, внаслідок чого збільшується опір обмотки якоря Ra. збільшення опору призводить до збільшення втрат в обмотці якоря.

· Погіршується комутація, оскільки збільшується значення реактивної ЕРС у комутувальних секціях, що призводить до збільшення зношення щіток, спаду напруги в щітковому контакті, збільшення втрат на колекторі та його температури.

· Загальні втрати в машині зростають, а поверхня охолодження зменшується, внаслідок чого збільшується нагрівання машини.

Збільшення магнітної індукції в повітряному проміжку Bб призводить до:

· Зменшуються головні розміри машини.

· Збільшується магнітний потік Фд, внаслідок чого зменшується кількість провідників і опір обмотки якоря. Зменшення опору призводить до спаду напруги та втрат в обмотці якоря.

· Покращується комутація, бо зменшується значення реактивної ЕРС в комутуючих секціях.

· Збільшуються індукції в зубцях і в ярмі якоря, збільшується насичення цих ділянок, збільшується напруга з повітряного проміжку. Це приводить до збільшення намагнічуючої сили збудження, об'єму та маси обмоток збудження збільшуються втрати на збудження, збільшується об'єм міді на збудження. Все це приводить до збільшення зовнішніх розмірів машини, незважаючи на зменшення діаметра якоря.

· Збільшуються втрати в сталі якоря, що призводить до зменшення коефіцієнта віддачі машини.

· Зменшується поверхня охолодження якоря, внаслідок чого зростає температура обмотки якоря і інших частин машини.

Обмотка якоря розміщена у пазах грушоподібної форми, оскільки при розрахунку круглих пазів з'ясувалося, що товщина зубця не перевищує 1 мм і тому виготовлення таких пазів було б недоцільним.

Повітряний проміжок між полюсами і якорем є істотно завищений для уникнення явища перекидання поля, яке спостерігалося при менших значеннях повітряного проміжку.

У даному дипломному проекті представлено розрахунок двигуна, який задовільнив всі поставлені вимоги, мав найменші втрати на його виготовлення, а також задовільні техніко-економічні показники.



2. Електромагнітний розрахунок двигуна

2.1 Розрахунок головних розмірів

Розрахунок головних розмірів однофазного колекторного двигуна виконуєть згідно вихідних даних прийнятих з техніко-економічних обґрунтувань:

= 220 В - номінальна напруга живлення;

=50 Гц - номінальна частота живлення;

=200 Bт - номінальна потужність;

= 12000 об/хв - номінальна швидкість обертання вала двигуна;

- приймаю попереднє значення к.к.д. за рис. 7.2 [ 2 ].

Електромагнітна потужність

.

Діаметр якоря

де А= 1 А/м - лінійне навантаження якоря;

= 0,42 Тл - індукція в повітряному проміжку;

=0,6ч0,7 = 0,65 - коефіцієнт полюсного перекриття.

Приймаємо згідно з ГОСТ6636-69.

Обчислюємо довжину якоря



Полюсна поділка

Розрахункова полюсна дуга

Дійсна полюсна дуга

2.2 Розрахунок обмоткових даних якоря

Вибираємо просту петлеву обмотку з кількістю паралельних гілок

.

Частота перемагнічування сталі якоря

Коефіцієнт потужності двигуна приймаємо рівним 0,95 при за кривими рис.7.3. [2].

Корисне магнітне поле полюса в повітряному проміжку



Вб.

Струм якоря

Кількість провідників обмотки якоря

.

ЕРС якоря при навантаженні

Кількість пазів якоря

Кількість колекторних пластин

де - кількість секцій в пазу, приймаємо рівним 2.

Найменше число колекторних пластин



Кількість витків секції

приймаємо .

Остаточна кількість провідників обмотки якоря

Кількість провідників в пазу

Остаточне лінійне навантаження якоря

2.3 Розрахунок зубцевого шару якоря і провідників обмотки якоря

Перший частковий крок

Другий частковий крок

Розрахунок зубців, пазів, провідників обмотки якоря.

Площа поперечного перерізу провідника

де вибираємо за кривими рис.1.8. [5]

попередньо визначивши номінальний момент

Вибираємо провід марки ПЭЛ. Діаметр голого провідника ізольованого ,площа поперечного перерізу .

Уточнюємо кінцеву густину струму:

Зубцева поділка:

.

Мінімальна ширина зубця



- коефіцієнт заповнення пакета якоря сталлю.

Рис. 2.1. Ескіз грушоподібного пазу.

Площа пазу

де вибираємо відповідно до діаметра ізольованого провідника [2].

Висота шліца, приймаємо

Головні розміри грушоподібного паза



Висота шліца

Висота паза

Ширина шліца

Діаметр вала

Діаметр вала вибираємо стандартний по додатку табл. 1Д.

Висота ярма якоря

Перевірка магнітної індукції в ярмі якоря



Магнітна індукція в ярмі якоря не повинна перевищувати допустиме значення оскільки значення , то ми продовжуємо розрахунок.

Середня довжина провідника обмотки якоря

Опір обмотки якоря в нагрітому стані, при

де -коефіцієнт, який враховує збільшення опору обмотки при нагріванні її від до .

2.4 Розрахунок колектора та щіток

Попереднє значення діаметру колектора

приймаємо остаточне значення діаметру колектора

Колекторна поділка

Товщина колекторної пластини

де - товщина міканітової ізоляції між колекторними пластинами.

Колова швидкість колектора

Попереднє значення площі поперечного перерізу щітки

двигун змінний струм колекторний

,

де .

Ширина щітки

Приймаємо стандарту ширину щітки

Довжина щітки

Приймаємо стандарту довжину щітки

Висота щітки

Приймаємо стандарту висоту щітки (щітки електрографітові ЭГ-4)

Уточнюємо значення густини струму під щітками

Активна довжина колектора

Повна довжина колектора

де - діаметр голого провідника якоря.

Ширина зони комутації

,

де

Ширина зони комутації не повинна перевищувати допустиме значення

.

Швидкість обертання якоря

Середнє значення реактивної ЕРС у комутованій секції обмотки якоря

де

;

;

Обчислюємо середню довжину силової лінії поперечного поля якоря у міжполюсному просторі машини

Середнє значення ЕРС реакції якоря

Результуюча ЕРС у комутованій секції якоря

Трансформаторна ЕРС у комутованій секції якоря

2.5 Розрахунок повітряного проміжку, полюса і осердя статора

Обчислюємо величину повітряного проміжку

Приймаємо м.

Попередній розрахунок розмірів полюса і станини

Довжина полюса

Висота полюса

Площа поперечного перерізу осердя полюса

де коефіцієнт магнітного розсіяння машини,

Ширина осердя полюса

Внутрішній діаметр полюсів

Площа поперечного перерізу ярма статора

Довжина ярма статора

Висота ярма статора



2.6 Розрахунок магнітного кола

Коефіцієнт повітряного проміжку

.

Зовнішній діаметр статора

Довжина силової лінії ярма якоря

Довжина ярма статора

Магнітний потік у повітряному проміжку

Магнітна індукція в повітряному проміжку

Магнітна напруга повітряного проміжку

де .

Індукція в зубцях якоря

Напруженість магнітного поля у зубцях якоря

Магнітна напруга в зубцях якоря

Індукція в осерді полюса

Напруженість магнітного поля в осерді полюса

Магнітна напруга в осерді полюса

Індукція в ярмі якоря



Напруженість магнітного поля у ярмі якоря

Магнітна напруга в ярмі якоря

Індукція в ярмі статора

Напруженість магнітного поля у статорі

Магнітна напруга в статорі

Сума магнітних напруг магнітного кола

Сума магнітних напруг перехідного шару

Розрахунок поперечної та повздовжньої реакцій якоря.

Розрахунок магнітного кола для , , , , , , зводимо у таблицю 1.

Таблиця 2.1

№ п/п	Величина	E= 0.5Eан	E= 0.75Eан	E= 0.9Eан	E= Eан	E= 1.1Eан	E= 1.2Eан	E= 1.3Eан
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.
1.	Е, В	66,664	101,496	121,795	135,327	148,86	162,393	175,926
2.	Фд, Вб	2,718* 10Ї?	4,078* 10Ї?	4,893* 10Ї?	5,437*10Ї?	5,981* 10Ї?	6,524* 10Ї?	7,068* 10Ї?
3.	Вд, Тл	0,205	0,308	0,37	0,411	0,452	0,493	0,534
4.	Fд, А	187,526	281,289	337,546	375,052	412,557	450,062	487,567
5.	Вz, Тл	0,809	1,213	1,455	1,617	1,779	1,94	2,102
6.	Hz, A|м	520	775	1200	2940	10600	24000	46400
7.	Fz, A	5,419	8,076	12,504	30,636	110,456	250,089	483,505
8.	Bпол, ТЛ	0,685	1,027	1,233	1,37	1,507	1,644	1,781
9.	Hпол, А/м	440	660	790	880	1480	3380	10600
10.	Fпол, А	4,752	7,128	8,532	9,504	15,984	36,504	114,48
11.	Ва, Тл	0,782	1,174	1,408	1,565	1,721	1,878	2,034
12.	Ha, А/м	500	750	950	2080	6830	18400	34300
13.	Fa, A	5,228	7,842	9,934	21,749	71,417	192,397	358,652
14.	Bc, Тл	0,636	0,954	1,145	1,272	1,399	1,526	1,653
15.	Hc, A|м	410	610	740	815	900	1640	3600
16.	Fc, A	22,815	33,945	41,179	45,352	50,082	91,261	200,329
17.	F?, A	225,74	338,279	409,695	482,293	660,496	1020	1645
18.	Fдza, A	198,173	297,207	359,984	427,437	594,429	892,547	1330



Pис. 2.1. Перехідна характеристика двигуна

Визначаємо з графіка рис.2.1. та . i на їх основі рахуємо

Поперечна складова МРС

Повздовжня складова МРС

Повздовжня комутаційна МРС якоря

де - перехідне падіння напруги в контакті щіток,

.

МРС обмотки збудження

Кількість витків обмотки збудження на полюс

,

де приймаємо ціле значення кількості витків обмотки збудження 198.

Площа поперечного перерізу провідника обмотки збудження

де - допустима густина струму в обмотці збудження.

Вибираємо провід марки ПЭТ. Діаметр голого провідника ізольованого ,площа поперечного перерізу .

Площа пазу обмотки збудження

Висота котушки обмотки збудження

Середня довжина витка обмотки збудження

де - ширина котушки обмотки збудження.

Опір обмотки збудження

МРС обмотки збудження на полюс

Спад напруги на активних опорах обмоток і на щітковому контакті

ЕРС обмотки якоря, наведена потоками розсіяння якоря

ЕРС обмотки збудження, наведена потоками розсіяння полюса

ЕРС обмотки якоря зумовлена пульсацією поперечного поля якоря з частотою

ЕРС обмотки якоря зумовлена пульсацією головного поля якоря з частотою

Активна складова напруги

Реактивна складова напруги

Напруга на затискачах двигуна

Порахована напруга відрізняється від номінальної напруги менше ніж на 10%.

Коефіцієнт потужності

не відрізняється від попередньо прийнятого в п.2.2.2. більше ніж на 5%.

2.7 Розрахунок втрат і коефіцієнту корисної дії

Втрати в обмотці якоря

Втрати в обмотці збудження

Втрати в щітковому контакті

Маса ярма статора



де середня питома маса ярма статора.

Маса полюсів

Маса ярма якоря

Маса зубців якоря

Втрати в сталі ярма статора

де ;

коефіцієнт, який враховує збільшення втрат внаслідок недосконалості технології виготовлення;

питомі втрати на одиницю маси.

Втрати в сталі ярма полюсів

Втрати в сталі ярма якоря

Втрати в сталі зубців якоря

Втрати від тертя щіток по колектору

де - коефіцієнт тертя;

- сумарна площа щіток;

тиск на щітку.

Втрати від тертя в підшипниках

де ;

;



- сумарна маса якоря;

- середня питома маса якоря та колектора.

Втрати від тертя якоря до повітря

Сумарні втрати

Коефіцієнт корисної дії

.

2.8 Розрахунок робочих характеристик

Повздовжня комутація МРС реакції якоря на один полюс

Магнітний потік за відсутності поперечної складової МРС реакції якоря

Магнітна індукція

Лінійне навантаження

Магнітна напруга

Магнітний потік

,

де , , які визначалися за перехідною характеристикою для МРС

Магнітна індукція

Напруга на активному опорі обмоток

ЕРС обмотки якоря, наведена потоками розсіяння якоря



ЕРС обмотки збудження, наведена потоками розсіяння полюса

ЕРС обмотки якоря зумовлена пульсацією поперечного поля якоря з частотою

ЕРС обмотки якоря зумовлена пульсацією головного поля якоря з частотою

Реактивна складова напруги

Активна складова напруги

ЕРС обмотки якоря

Швидкість обертання якоря

Коефіцієнт потужності

Споживана потужність

Втрати в обмотці якоря

Втрати в обмотці збудження

Втрати в щітковому контакті

Втрати в сталі статора

Втрати в сталі ярма полюсів

Втрати в сталі якоря

Втрати в сталі зубців якоря

Втрати від тертя щіток з колектором

Втрати від тертя щіток у підшипниках

Втрати від тертя якоря з повітрям

Сумарні втрати потужності

Потужність на валі

Коефіцієнт ККД

Момент на валі

Робочі характеристики розраховуємо за допомогою програми для розрахунку робочих характеристик для , , , , , , та зводимо у таблицю 2.

Таблиця 2.2.

Рис. 2.2. Робочі характеристики двигуна.

№ п.п.	Величина	Струм двигуна
1	I,A	0,5Ін	0,6Ін	0,7Ін	0,8Ін	0,9Ін	Ін	1,1Ін	1,2Ін
2	Ia,A	0,903	1,083	1,264	1,444	1,625	1,806	1,986	2,167
3	n,об/хв	24310	20680	17840	15760	14320	13170	11490	10940
4	cosф	0,976	0,968	0,958	0,948	0,939	0,93	0,914	0,907
5	P1,Вт	193,865	230,657	266,424	301,305	335,64	369,28	399,326	432,143
6	P2,Вт	124,385	155,149	182,463	206,674	228,369	247,617	261,548	276,668
7	з	0,642	0,675	0,694	0,707	0,711	0,716	0,717	0,718
8	M2,Н*м	0,049	0,072	0,098	0,125	0,152	0,18	0,217	0,242

Рис.2.3 Робочі характеристики двигуна.

3. Тепловий розрахунок двигуна

3.1 Перевищення температури якоря

Повні втрати в активному прошарку якоря

Площа охолодження активного прошарку якоря

Середнє перевищення температури якоря над температурою навколишнього середовища

де - коефіцієнт тепловіддачі поверхні якоря.

Значення не перевищує значення

3.2 Перевищення температури колектора

Повні втрати на колекторі

Поверхня охолодження колектора

Середнє перевищення температури колектора над температурою навколишнього середовища

де - коефіцієнт тепловіддачі поверхні колектора.

Значення не перевищує значення

3.3 Перевищення температури обмотки збудження

Площа охолодження котушки обмотки збудження

Середнє перевищення температури обмотки збудження
над температурою навколишнього середовища

де

Значення не перевищує значення



4. Опис конструкції двигуна

Однофазний колекторний двигун складається з двох основних вузлів: нерухомого статора і рухомого якоря.

Статор двигуна складається з осердя статора та обмотки збудження, яка розташована на полюсах.

Осердя статора складається з ізольованих пластин електротехнічної сталі марки 2212, товщиною 0,5мм. Пластини з'єднують між собою шляхом зварювання.

Обмотка збудження виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ класу нагрівостійкості F. Котушки обмотки збудження намотують на шаблоні і при збиранні їх закладають на полюси.

Якір двигуна складається з осердя якоря, обмотки якоря, колектора і вала.

Осердя якоря складається з листів електротехнічної сталі товщиною 0,5мм марки 2212. Пази якоря грушоподібні.

Обмотка якоря проста петлева, виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ. У межах паза обмотка ізольована від осердя за допомогою електротехнічного картону, а з торців осердя якоря - пластмасовими ізоляційними втулками.

Вал виконаний з вуглецевої сталі 45.

Колектор виконаний у вигляді циліндра, зібраного з клиноподібних пластин твердої міді, між якими розташовані міканітові ізольовані прокладки. Мідні пластини колектора разом з міканітовими прокладками запресовують в пластмасу.

По циліндричній частині колектора ковзають щітки, які встановлені в щіткотримачах.

У двигуні використані щіткотримачі коробчастого типу, в яких щітка розташована перпендикулярно до колектора і тиск пружини на щітку здійснюється у радіальному напрямі.

Утримування якоря в статорі здійснюється за допомогою литих підшипникових щитів. Щити мають циліндричну виточку (так званий замок), за допомогою якої він центрується зі станиною у процесі складання. Кріплення підшипникових щитів до статора здійснюється болтами.



5. Технологічний процес виготовлення колектора

Технологічний процес виготовлення колектора однофазного колекторного двигуна складається з таких операцій:

1. Складання пластин.

2. Опресовування колекторного пакету.

3. Свердління колекторного пакету.

4. Токарна обробка колекторного пакету.

5. Випробування колекторного пакету.

6. Зачищення колекторного пакету.

7. Фрезерна обробка колекторного пакету.

8. Контроль колекторного пакету.

Під час операції складання оператор укомплектовує колекторні пластини та ізолювальні прокладки і по черзі кладе їх в пристосування. Далі за допомогою пружинного затискача зафіксовується набраний колекторний пакет.

Під час операції опресовування оператор встановлює колекторний пакет в перехідне кільце. Це перехідне кільце встановлюється на гніздо основи пневмопреса і відбувається опресовування колекторного набору пластмасою К-6. Після опресовування знімається затискач і технологічне кільце з колекторним набором з основи пнемопреса. Далі за допомогою технологічного ножа зачищають кільце від облою.

Під час операції свердління встановлюють складальну одиницю в пристосування і за допомогою настільного-свердлильного верстату розсвердлюють отвір, витримавши розмір 1 на рис.5.1.



Рис.5.1. Колектор після операції свердління

Токарна обробка виконується після того, коли складальну одиницю помістять на пристосування і починають проточувати поверхню колектора за допомогою токарного напівавтомату до діаметру 1 і 2, витримавши розмір 3 і биття 4 (рис.5.2). Розміри перевіряють скобами, шаблонами, штангенциркулем та індикатором. Після цього, за допомогою напилка, знімають мідні перемички на торці колектора.

Рис.5.2. Колектор після операції токарної обробки

Операція випробовування виконується на спеціальному випробовувальному автоматі барабанного типу. Поміщають всі колектори в накопичувач і контролюють їх на міжламельне замикання контрольною напругою 380 В. Колектори які не пройшли випробування і в яких було виявлено дефекти, відправляють на операцію зачищення. А колектори, що пройшли випробування, відправляють на операцію фрезерна обробка.

Операція зачищення. Колектори, що не пройшли випробування, встановлюють на стіл і оглядають. За допомогою технологічного ножа зачищають мідні перемички між ламелями. Після цього колектори відправляють на повторне випробування.

Після проходження випробування колектори відправляють на фрезерну обробку. Колектор закріплюють, орієнтуючи по центру колекторної пластини. За допомогою спеціального фрезерного верстату прорізають шліци на довжину гребінців по центру пластини. Прорізання відбувається послідовно. Після прорізання всі розміри контролюють щупом і штангенциркулем.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.5.3. Колектор після операції фрезерної обробки

Вже повністю готовий колектор відправляють на останню операцію - контроль, де контролюють і перевіряють всі електричні і фізичні параметри - діаметри, довжини, проміжки, силу струму і т.д. Контроль відбувається за допомогою скоб, штангенциркуля, штангенглибиноміра, електричних приладів. Перевіряють колектор також на міжламельне замикання, биття відносно поверхні за допомогою індикатора.



6. Охорона праці

Об'єктом проектування є колекторний двигун змінного струму потужністю 200 Вт, частотою обертання 12000 об/хв. , що працює від джерела змінного струму напругою 220 В.

6.1 Техніка безпеки на штампувальному пресі

При виготовленні листа статора і ротора використовується штампування послідовної дії, яке за один хід преса дає готову виштамповку. Операція пробивання поділяється на декілька переходів, які виконуються один за одним у міру пересування стрічки на величину кроку штампування. Штампування ведеться із стрічки електротехнічної сталі, яка скручена у рулон. Деталь з меншим діаметром (лист ротора) пробиває пуансон і проходить крізь матрицю «на провал». Деталь більших розмірів (лист статора), отримується за допомогою матриці, яка орієнтується по пазах. Готова деталь та залишки залишаються на матриці і їх необхідно видаляти до підведення нової заготовки.

Перед роботою, на холостому ході переконатися в справності преса, штампа й блокування. Особливу увагу звертати на справність муфти включення й гальмового обладнання. При їхній несправності відбудеться мимовільне опускання повзуна або повторний, здвоєний, хід без включення преса. Здвоєний хід повзуна є небезпечним, тому що робітник не очікує його й у цей момент може видаляти відходи з робочої зони штампа або встановлювати заготовку. Тому при роботі на штампах без огороджень користуються пінцетами, гачками; знімати готову деталь і класти заготовку можна тільки після того, як повзун підніметься у верхнє положення й зупиниться.

У процесі роботи робоче місце повинне утримуватися в чистоті й порядку. Перед початком кожної нової роботи майстер зобов'язаний дати пресувальникові інструктаж про безпечні способи її виконання.

Фоторелейний захист не дозволяє включити прес у момент, коли руки робітника перебувають у небезпечній зоні. На столі преса з однієї сторони встановлюється освітлювач, промінь із якого спрямований у фотоелемент. Поки рука робітника знаходиться в небезпечній зоні, вона розриває промінь освітлювача, блок-магніт замикає рукоятку вмикання, не даючи можливості включати прес.

Найбільш ефективними засобами, що забезпечують безпеку роботи й високу продуктивність праці, є механізація й автоматизація процесу штампування.

Найнебезпечнішим при штампуванні на звичайних пресах є вирубка аркушів ротора.

При організації штампування аркушів ротора на похилому пресі робота стає безпечною й значно підвищується продуктивність праці.

При даному технологічному процесі заготовка ротора у вигляді кола з технологічним отвором опускається робітником на похилий лоток-сковзало поза небезпечною зоною. По сковзалу заготовка попадає в робочу зону штампа. Після штампування по другому сковзалу аркуш ротора зсковзує.

Видалення вирубаних легких деталей здійснюється стисненим повітрям, яке включається автоматично й періодично після вирубки деталі при підйомі повзуна у верхнє положення.

Але найбільш досконалим процесом штампування, що відповідає усім сучасним вимогам, є штампування деталей на прес-автоматах і автоматичних лініях.

6.2 Техніка безпеки на обмотувальному верстаті

Намотування та формування обмоток статора, ведеться суміщеним способом на станка Selektastat-730. Принцип намотування суміщеним способом полягає в тому, що проводоводій здійснює зворотно поступальні та коливні рухи, а закріплений на ньому кінець голки всередині осердя статора описує замкнену траєкторію, яка наближено повторяє форму витка. Через проводоводій та голку пропущений обмотувальний провід, один кінець якого закріплюється. Голка при поздовжньому ході рухається всередині шліців пазів, ширина яких вибиратися з електромагнітного розрахунку, і з технічних вимог машинної обмотки.

Обмотувальні цехи складаються з різних ділянок, на яких роблять такі операції, як намотування котушок, згинання стрижнів, ізолювання обмоток, сушіння, просочення й укладання обмоток у пази, паяння, балансування, обробку якорів і електричні випробування. На кожному із цих ділянок є свої специфічні правила техніки безпеки.

Робота на верстатах:

- до самостійної роботи на верстатах допускаються тільки навчені робітники, що одержали відповідну кваліфікацію;

- обертові частини верстатів ( зубчасті передачі, муфти, шківи) обгороджують спеціальними щитами, кожухами або ґратами;

- остерігатися потрапляння одягу, волосся, пальців до обертових частин приладів;

- при роботі на швидкохідних намотувальних верстатах користуються захисним склом або запобіжними окулярами, тому що при обриві дроту, кінець його може вибити очі;

- при бандажуванні треба міцно встановити ротор у центрах і надійно замкнути задню бабку верстата, тому що сильний натяг бандажного дроту може вирвати ротор із центрів;

- проточку колекторів необхідно виконувати в захисних окулярах, щоб захистити очі від потрапляння в них стружок.

Механічна обробка включає в себе усунення задирок на пластинах після їх штампування.

Слюсарна ділянка:

- верстатні лещата встановлені так, щоб робітник міг займати правильне положення під час роботи;

- використовують лише справні інструменти;

- при заточенні інструментів на точильному камені використовують скло або окуляри, щоб захистити очі від іскор;

- при роботі на важільних ножицях використовують притискну планку, а не підтримують матеріал, що розрізається, рукою;

- при складанні олов'яно-свинцевих припоїв виконують всі вимоги промислової санітарії, тому що пари свинцю є дуже отруйними;

- при роботі на ексцентрикових пресах не підносять руки близько до деталей, що рухаються, штампа; для вкладання під штамп заготовки або деталей використовують відповідні інструменти;

- приміщення, у якому проводиться паяння, має витяжну вентиляцію (загальну або місцеву) для видалення газів, що виділяються;

- при використанні електродугових паяльників надягають окуляри з кольоровим склом для захисту очей від засліплюючої дії електричної дуги;

- при використанні механізмів із пневматичним приводом остерігаються влучення пальців у зону дії затискних обладнань.

Обмотку виконується на автоматичному обмотувальному верстаті неперервним і витим способом.

Обмотувальні ділянки:

- підйом осердь, що обмотуються, проводитися робітниками, що мають відповідну кваліфікацію;

- при підйомі вантажів не допускається швидкий відрив їх від підлоги й волочіння по підлозі;

- при укладанні обмоток у пази правильно тримають робочі інструменти;

- роликові опори, на які встановлюють ротори при обмотці, легко обертаються, їх осі змащують;

- при паянні остерігаються опіку рук;



6.3 Нормативні акти і положення техніки безпеки

Загальні вимоги безпеки до виробничих процесів встановлені ГОСТ 12.3.002-75. Вони включають: усунення безпосереднього контакту робітників з вихідними матеріалами, заготовками, напівфабрикатами, відходами; заміну тех. процесів на безпечні; впровадження комплексної механізації та автоматизації; застосування дистанційного управління; застосування засобів комплексної та індивідуального захисту; раціональну організацію праці та відпочинку; впровадження систем контролю; забезпечення пожежо-і вибухобезпеки.

При організації робочого місця керуються ГОСТ 12.2.061-81. Організація повинна забезпечувати стійке положення і свободу рухів робітника і устаткування, безпеку виконання операцій, виключати роботу в незручних позах, які викликають підвищену стомлюваність.

Відповідно до ГОСТ 12.2.003-74 Безпека обладнання повинна забезпечуватися: а) вибором конструктивних схем, принципів дії, безпечних елементів конструкції; б) застосуванням засобів автоматизації, механізації та засобів дистанційного керування; в) застосування засобів індивідуального захисту; г) виконання ергономічних вимог; д) включення вимог безпеки в технічну документацію (монтаж, експлуатацію, ремонт, транспортування, зберігання); е) застосування відповідних матеріалів.

6.4 Пожежна профілактика

Пожежна профілактика у виробничих приміщеннях і на робочих місцях передбачається згідно ГОСТ 12.1.004-88.

У відповідності з вимогами загальних норм технологічного проектування ОНТП 24-86 даний електромеханічний цех відноситься до категорії “Г”.

Ділянки цеху, де проводиться лакування (просочування) відносяться до вибухонебезпечних категорії “А”.

Згідно з вимог ДБН.В.1.1.-7-2002 приміщення вибираються по ІІ ступені вогнестійкості.

На пожежо- і вибухонебезпечних дільницях цеху куріння заборонено. На цих ділянках передбачено встановлення попереджувальних написів "Курити заборонено".

6.5 Опалення і вентиляція

У виробничих та допоміжних приміщеннях електромеханічного цеху передбачена вентиляція та опалення для забезпечення рівномірної температури та стану повітряного середовища згідно з вимогами ГОСТ 12.1.005-88.

При центральному опаленні забезпечується особливість регулювання степені нагріву приміщення, а також незалежного ввімкнення і вимкнення опалювальних секцій.

Брама, вхідні двері та інші прийоми в капітальних стінках утеплюються.

Приміщення для зберігання та видачі шкідливих, вогненебезпечних речовин, та речовин, що легко займаються, обладнуємо ефективною вентиляцією для відводу парів та газів. Для захисту від пиловиділень у приміщенні цеху встановлюємо місцеву витяжну вентиляцію для відсмоктування шкідливих пиловиділень. До заходів по зменшенню викидів шкідливих парів та газів в електромеханічному цеху відносимо: автоматизацію технологічних процесів, які супроводжуються виділенням шкідливих речовин; вдосконаленням конструкції обладнання, при якому зменшується або взагалі припиняється викид шкідливих речовин в середовище, наприклад, герметизація; застосування газовловлюючого обладнання; використання місцевої вентиляції.

Повітря, що виноситься місцевими вентиляційними установками, запилене, забруднене отруйними газами і парами, а також технологічні викиди перед тим, як виходити в атмосферу, проходять ефективне очищення.

Вентиляційне обладнання, регулююча та запорна апаратура систем опалення встановлюються в місцях легко доступних для обслуговування згідно з вимог СНиП2.04.05-91.

Проведемо розрахунок повітрообміну загальнообмінної вентиляції.

Розрахунок повітрообміну за вологовиділень.

Для зменшення надлишку води в повітрі приміщень повітрообмін визначаємо за формулою :

L = W*1000 / ( dвн - dзовн )*,

де W кількість вологи, яка виділяється всіма джерелами, г/год;

с густина повітря, яка виводиться, кг/м3;

d вн і d зовн вміст вологи в повітрі, відповідно, що виводиться і надходить, г/кг.

Кількість вологи, яка виділяється з вільної поверхні промислових ванн, кг/год :

Wв = Fn ( a + 0,0174 V ) (P2 P1) ,

де a фактор гравітаційного руху навколишнього середовища, при температурі води 60С і повітря в цеху 20С, дорівнює 0,037 ;

P2 парціальний тиск водяних парів, що насичують повітря при температурі рідини в ванні в паскалях, приймають при температурі 20С пружність водяних парів складає 17,39 мм рт.ст.;

Підставивши в формулу цифрові значення, отримаємо :

Wв = 3 *4 *( 0,037 0,0174 *0,2 ) *(146,79 17,39) = 54,06 кг/год .

Кількість вологи, яку виділяє організм людини в процесі роботи, г/год

Wр = n1 *W,

де n кількість працюючих ;

W кількість вологи, яка виділяється організмом однієї людини протягом години ; для даного випадку при температурі в цеху 20С і важкій роботі вона складає 200 г/год.

Таким чином,

Wр = 20 *200 = 4000 г/год = 4 кг/год.

Загальне вологовиділення в цеху :

Wщ = Wв + Wр = 52,854 + 4 = 56,854 кг/год.

Вміст вологи у повітрі, що виводиться і надходить, береться з табл.Д5[9]. Для приведених умов вологовмісту в вивідному повітрі d вн = 14,4 г/кг, в припливному d зовн = 10,5 г/кг. Таким чином, кількість повітря, яке необхідне для виведення лишків вологи в цеху :

L = 58060 / 1,205*( 0,8*14,4 - 0,4*10,5 ) = 6,583 м3 / год.

Розрахунок повітрообміну за газовиділеннями.

Кількість повітря, яке виводиться місцевою вентиляцією :

L вив = 3600 *F * V = 3600 6 0,5 = 10800 м3/год.

Кількість повітря, яке потрібне для розрідження парів лаку поза укриттям до допустимої за санітарними нормами концентрації

K д = 300 мг/м3 ,

Lприт = Q / Kд = 6000 / 0,3 = 20000 м3/с.

Отже, для організації повітрообміну необхідно або збільшити кількість повітря, що виводиться з укриття, до 20000 м3/год, або організувати додаткову витяжку з приміщення в розмірі :

L заг = L прит L вив = 20 000 10 800 = 9 200 м3/год .



Список використаної літератури

1. Соколова Е.М. Электрическое н электромеханическое оборудование: Общепромышленные механизмы и бытовая техника. - М.: Мастерство:. 2001. - 224 с.

2. Ермолин Н.П. Расчет коллекторных машин малой мощности Л., Энергия, 1973

3. Попічко В. В. Проектування електричних машин постійного струму: навчальний посібник. - Львів: Вид-во ДУ "Львівська політехніка", 2004. - 581 с.

4. Методичні вказівки до дипломного проекту для студентів спеціальностей "Електричні машини та апарати", Укладачі Чучман Ю.І., Попічко В.В., Макарчук О.В., Хай М.В.

5. Методичні вказівки до економічної частини дипломного проекту для "Організація та планування виробництва електричних машин та апаратів" для студентів спеціальностей 7.092206 "Електричні машини та апарати", 7.092205 "Електропобутова техніка". Укладачі Крикавський Є.В., Кульпевич Є.В

6. ДНАОП 0.00-1.31-99 «Правила охорони праці під час експлуатації електронно- обчислювальних машин».

7. ГОСТ 12.2.032-78 "ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования"

8. ДСанПіН 3.3.2.007-98 Державних санітарних правил і норм роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин.

Размещено на Allbest.ru